CN107893160B - 现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺 - Google Patents

现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺。该工艺包括：将含硫难处理金矿破碎、球磨制粉；将金矿粉料在惰性气体下一次焙烧，获得一次焙砂和烟气A；一次焙砂在空气或含氧气的氧化性混合气体下二次焙烧，获得二次焙砂和气体B；将气体B冷却通入碱性溶液中吸收，得到溶液C；含砷锑金矿：将烟气A与过量氢气混合反应形成气体产物D，将冷却除尘后的气体D和B反应生成硫磺，将硫磺与溶液C反应制备硫代硫酸盐溶液。不含砷锑金矿：将烟气A冷却后与溶液C反应制备硫代硫酸盐溶液；将二次焙砂冷却调浆，加入硫代硫酸盐溶液提金。本发明具有绿色环保，无氰提金，能耗低，成本低，具有良好的经济、社会和环境效益等优点。

Description

现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺
技术领域
本发明属于矿产黄金提取领域，具体涉及一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺。
背景技术
黄金是重要的贵金属之一，由于其特殊的物理和化学性质，黄金除了用于首饰、金融储备外，在电子、计算机、精密仪器、航空、航天等领域也得到广泛的应用。随着世界上的矿产资源逐渐趋向枯竭，金矿更为突出，难处理金矿将成为今后金矿石的主要资源。
难处理金矿的储量占世界金总储量的60％以上，这类金矿主要是因为其中有硫、砷、锑等有害元素的存在，影响金的浸出。特别是高含硫的金矿至今还没有一种行之有效的方法用以提高这类金矿中金的高效提取。金在难处理矿石中呈显微和次显微自然金游离态，或嵌布在辉锑矿、毒砂和黄铁矿内。由于矿物的包裹致使这类金矿很难用一般机械选矿及氰化浸出方法富集回收，必须先分离回收锑，并将对金提取过程有害的砷、硫等有害物质进行有效脱除和回收后再用氰化物提取金，处理困难且污染十分严重。
传统处理这类金矿是先进行预先氧化再用氰化物进行浸出回收，目前预先氧化方法有：焙烧氧化、加压氧化、细菌氧化和化学氧化等。焙烧氧化优点有：对原料适应性强，技术可靠、操作简便；烟气中硫可以回收制酸；可以对含劫金碳的矿石进行处理。不足之处在于：焙烧在含氧气氛中进行，释放大量SO2、As2O3等有毒有害气体；炉气收尘净化装置复杂，操作费用高，严重污染环境；工艺操作要求严格，容易造成“欠烧”或“过烧”，影响金的回收率；锑脱除率低；后续回收困难。加压氧化工艺可分为酸性加压氧化法和碱性加压氧化法两种。碱性热压氧化法由于仅适用于碳酸盐含量高、硫化物含量低的难处理金矿石。酸性热压氧化法的优点在于硫铁矿和毒砂的氧化产物都是可溶的，无论金颗粒多细都会被解离，因而金的浸出回收率较高。但该工艺的缺点是：设备的设计和材质要求很高；基建投资大，只有建设大规模处理厂经济上才比较合理。同时，物料中的主要成份铁元素及砷等基本上都溶于水中，给生产废水的处理增加了不少压力，也增加了处理费用。工艺对物料也有选择性，对目前的难处理金矿资源来说，应用也受到一定限制。生物氧化工艺由于氧化时间长，矿浆浓度低，需要大容积的搅拌氧化槽；氧化需要高的供氧量，风机能量消耗高；氧化放热，一般需要降温冷却，消耗额外的能量；如果出现一次“误操作”，细菌可能会死亡，这需要几个星期才能把细菌恢复起来；对物料也有高度的选择性，不适合处理含砷锑高和含劫金炭的矿石。化学氧化法的优点是：常压操作，安全可靠；维护成本低；投资少。不足之处在于：废水量大，处理困难；对原料适应性不强，不适合处理含劫金炭和含砷、硫高的物料；试剂消耗量大；砷、硫及其它贱金属回收困难。因此，现有技术对难处理金矿的预处理都存在着重大的技术缺陷。
此外，对于预处理后的金矿目前工业普遍采用氰化技术从矿物中提取黄金，因为该技术相对简单、有效和经济。但是由于氰化物毒性很高，成人致死量仅为50mg，因此，使用氰化物已经引起人们对环境方面的担忧。目前，一些国家和地区已经禁止使用氰化物；氰化技术提金过程动力学相对较慢，一般情况下需要24h或更长时间；随着地表易浸金矿的枯竭，发现的原生矿多为硫化矿。对这些含金矿，氰化效果不好，造成氰化物消耗过高或金浸取率很低，或两者兼有。
由于氰化物是剧毒并且对环境的影响十分恶劣，所以寻找一种非氰试剂对于黄金的浸出在国内或者是国外都是非常迫切的问题。硫代硫酸盐被认为是一种有希望取代氰化物浸金的非氰试剂，因为其具有以下优点：1)低毒，对环境友好；2)硫代硫酸盐对一些贱金属不敏感，特别是一些含炭、砷的金矿有较好的效果；3)浸金速度快，浸出率比氰化法高。4)硫代硫酸盐一般要在碱性条件下使用，对设备的腐蚀较小。然而对于硫代硫酸浸金还有很多问题，硫代硫酸盐浸金体系的溶液十分复杂，而且还涉及S2O3 2-自身的一系列氧化还原反应，硫代硫酸根的化学性质不稳定，导致一些副反应发生，由此带来的试剂耗量大和回收困难等一直难以解决。
因此，为了解决难处理金矿存在的预处理和替代氰化物的硫代硫酸盐浸金工艺的缺陷，亟需提出一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于针对现有难处理金矿提金工艺的不足，提供一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，通过利用含硫金矿的硫经过预处理工艺硫代硫酸盐的制备，再用制备的硫代硫酸盐对预处理后的金矿进行提金，可以降低提金所需硫代硫酸盐的消耗量，大幅度降低硫代硫酸盐法浸金的成本，且绿色环保。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案如下：
本发明所采用的工艺步骤如下：
(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；
(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体，进行一次焙烧，焙烧后获得一次焙砂和烟气A；
(3)对步骤(2)中生成的一次焙砂置于另一加热炉内，通入空气或含氧气的氧化性混合气体，经过二次焙烧，焙烧后获得二次焙砂和气体B；
(4)将步骤(3)中焙烧产生的气体B经过冷却至100℃以下后，通入碱性溶液中吸收，得到溶液C；
(5)对于含砷锑金矿：将步骤(2)中的烟气A与过量氢气进行混合反应形成气体产物D，再将冷却除尘后的气体D和B混合反应，生成硫磺，将硫磺与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液；
对于不含砷锑金矿：直接将步骤(2)中的烟气A冷却后与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液；
(6)将步骤(2)生成的二次焙砂冷却后进行调浆，加入氨水、硫酸铜溶液和步骤(5)制备的硫代硫酸盐溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫代硫酸盐溶液经过浓缩结晶后制成硫代硫酸盐产品。
优选的，所述难处理金矿制粉后，粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％。
优选的，所述加热炉的加热方式为微波加热、电加热和热风加热中的任一种。
优选的，所述惰性气体为不参加反应的氮气或氩气；
在惰性气体中的焙烧温度控制在650～950℃，焙烧时间为0.5～4h。
优选的，所述含氧气的氧化性混合气体中氧气含量为10％～100％；
氧化焙烧的温度控制在550～750℃，焙烧时间为0.5～4h。
优选的，所述碱性溶液为石灰乳、氨水、烧碱、纯碱中的一种或多种，碱性溶液对氧化焙烧后的气体B吸收的过量系数为1.0～2.5。
优选的，在步骤(5)中，所述难处理金矿在惰性气体中一次焙烧产生的气体与氢气的摩尔比为1:1.5～1:3，反应温度为450～650℃，反应时间为0.5～3h。
优选的，含砷锑难处理金矿处理过程中硫磺的合成条件为，采用活性Al2O3或TiO2作为催化剂，控制反应温度为150～350℃，反应时间为0.5～4h。
优选的，在难处理金矿的硫代硫酸盐的制备过程中，碱液吸收后的亚硫酸盐与水的质量比为0.5:1～4:1，亚硫酸盐溶液与硫磺或烟气A的摩尔比为0.5:1～1.5:1，控制反应溶液的pH为8～12，反应温度为90～110℃，反应时间为0.5～2h。
优选的，在硫代硫酸盐提金过程中，固液比1:1～1:8，硫代硫酸盐溶液的浓度为20～100g/L，硫酸铜溶液的浓度1～8g/L，氨水的浓度5～50g/L，控制浆料的pH为7～12，提取温度为20～50℃，提取时间为2～10h。
本发明涉及到的反应过程描述如下：
含硫的难处理金矿物在惰性气体中煅烧分解涉及的反应：
FeS2→FeS+S(气体)
FeS+xS→FeS1+x
FeAsS→As(气体)+FeS1-x+xS(气体)
2As+3S→As2S3(气体)
FeSbS→Sb(气体)+FeS1-x+xS(气体)
2Sb+3S→Sb2S3(气体)
难处理金矿物在含氧气体中二次焙烧的反应：
2FeS1+x+(3.5+2x)O2→Fe2O3+(2+2x)SO2(气体)
气体A与过量氢气的反应：
S(气体)+H2→H2S
As2S3(气体)+3H2→3H2S+2As
Sb2S3(气体)+3H2→3H2S+2Sb
气体B被碱液吸收的反应：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
SO2+2NH3·H2O→(NH4)2SO3+2H2O
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2
含砷锑难处理金矿的硫磺合成反应：
2H2S+SO2→3S+2H2O
难处理金矿的硫代硫酸盐的生成反应：
S+SO3 2-→S2O3 2-
硫代硫酸盐浸金反应：
Au+2S2O3 2-+Cu(NH3)4 2+→Au(S2O3)2 3-+Cu(NH3)2 ++2NH3
对比现有技术，本发明具有以下显著优点：
1.利用对难处理金矿中的硫元素现场制备硫代硫酸盐，可以降低提金所需硫代硫酸盐的消耗量，大幅度降低硫代硫酸盐法浸金的成本，并减少硫代硫酸盐在运输过程中的消耗。
2.本工艺可以大幅度减少二氧化硫的产生，使整个工艺无需制酸设备，大幅度降低生产成本和环境压力，绿色环保。
3.砷、锑等有毒有害元素不会形成氧化物砒霜等剧毒物，而且后续分离回收比较容易。
4.本发明充分利用了预处理工艺产生的热量和物质组分，而且同时解决了焙烧预处理和硫代硫酸盐用量大的问题，且产出的剩余硫代硫酸盐可以对外销售，经济效果十分显著。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的利用含砷锑和含硫的难处理金矿预处理中的硫现场制备硫代硫酸盐，并利用制备的硫代硫酸盐对预处理后的金矿提金的工艺流程图；
图2是本发明实施方式提供的利用不含砷锑、含硫的难处理金矿预处理中的硫现场制备硫代硫酸盐，并利用制备的硫代硫酸盐对预处理后的金矿提金的工艺流程图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实验例和附图，对本发明作详细描述，但本发明不局限于下述实施例。
如图1所示，本发明提出一种利用含砷锑和含硫的难处理金矿预处理中的硫现场制备硫代硫酸盐，并利用制备的硫代硫酸盐对预处理后的金矿提金的工艺，包括以下步骤：
(1)将含砷锑和硫的难处理金矿破碎、球磨制粉。
含砷锑硫的难处理金矿经破碎和球磨制粉后，保证粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％，能够提高煅烧分解反应效率，且使煅烧分解反应进行的更加彻底，提高硫代硫酸盐的产率和浸金效果。
(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体，进行一次焙烧，焙烧后获得一次焙砂和烟气A。
加热炉的加热方式为现有工业常用的加热方式微波加热、电加热和热风加热中的任一种。
惰性气体可选择不参加反应的氮气或氩气，当然，还可以选择不参加反应的其他惰性气体。在惰性气体中的焙烧温度控制在650～950℃，焙烧时间为0.5～4h，控制上述焙烧温度和焙烧时间能够充分地使难处理金矿脱硫和脱砷锑，提高难处理金矿中金的浸出率。
一次焙烧后获得含Au和FeS1+x的一次焙砂，以及大量的S气体、As2S3和Sb2S3气体。
含砷锑硫的难处理金矿物在惰性气体中煅烧分解涉及的反应如下：
FeS2→FeS+S(气体)
FeS+xS→FeS1+x
FeAsS→As(气体)+FeS1-x+xS(气体)
2As+3S→As2S3(气体)
FeSbS→Sb(气体)+FeS1-x+xS(气体)
2Sb+3S→Sb2S3(气体)。
区别于现有的氧化性气氛焙烧技术，对难处理金矿在中性气氛中焙烧，可以大幅度减少二氧化硫的产生，使整个工艺无需制酸设备，大幅度降低生产成本和环境压力。同时，由于在非氧化性气氛中焙烧，砷等有毒有害元素不会形成氧化物砒霜等剧毒物，而且后续分离回收比较容易。
(3)对步骤(2)中生成的一次焙砂置于另一加热炉内，通入空气或含氧气的氧化性混合气体，经过二次焙烧，焙烧后获得二次焙砂和气体B。
含氧气的氧化性混合气体中氧气含量为10％～100％。氧化焙烧的温度控制在550～750℃，焙烧时间为0.5～4h，在此条件下，能够充分地使难处理金矿完全脱除剩余的硫并形成二氧化硫气体。
二次焙烧后获得含Au和Fe2O3的二次焙砂，以及大量的SO2气体。
难处理金矿物在含氧气体中二次焙烧的反应为：
2FeS1+x+(3.5+2x)O2→Fe2O3+(2+2x)SO2(气体)。
(4)将步骤(3)中焙烧产生的气体B经过冷却至100℃以下后，通入碱性溶液中吸收，得到溶液C。
碱性溶液为可选择石灰乳、氨水、烧碱、纯碱中的一种或多种，碱性溶液对氧化焙烧后的SO2气体吸收的过量系数为1.0～2.5。
气体B被碱液吸收的反应为：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
SO2+2NH3·H2O→(NH4)2SO3+2H2O
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2。
(5)将步骤(2)中的烟气A与过量氢气进行混合反应形成气体产物D，再将冷却除尘后的气体D和B混合反应，生成硫磺，将硫磺与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液。
包括S气体、As2S3和Sb2S3气体的烟气与氢气反应时二者的摩尔比为1:1.5～1:3，反应温度为450～650℃，反应时间为0.5～3h，在此条件下硫和硫化物蒸气能被氢气完全还原。
气体A与过量氢气的反应如下：
S(气体)+H2→H2S
As2S3(气体)+3H2→3H2S+2As
Sb2S3(气体)+3H2→3H2S+2Sb。
由于H2S气体中夹杂有少量的As和Sb，通过收尘装置收集As、Sb和不反应的微量烟尘，能够获得砷锑产品并提高H2S气体的纯度，有利于H2S气体与SO2气体的充分反应，进而提高硫代硫酸盐的纯度。
在制备硫磺的过程中，采用活性Al2O3或TiO2作为催化剂，控制反应温度为150～350℃，反应时间为0.5～4h，此条件下硫磺的收率最好。
H2S气体与SO2气体合成硫磺的反应为：
2H2S+SO2→3S+2H2O。
在制备硫代硫酸盐的过程中，碱液吸收后的亚硫酸盐与水的质量比为0.5:1～4:1，亚硫酸盐溶液与硫磺的摩尔比为0.5:1～1.5:1，同时控制混合反应的溶液pH在8～12，反应温度为90～110℃，反应时间为0.5～2h，此条件的选择能够提高硫代硫酸盐的收率和纯度。
亚硫酸盐与硫磺反应制备硫代硫酸盐的反应为：
S+SO3 2-→S2O3 2-。
(6)将步骤(2)生成的二次焙砂冷却后进行调浆，加入氨水、硫酸铜溶液和步骤(5)制备的硫代硫酸盐溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫代硫酸盐溶液经过浓缩结晶后制成硫代硫酸盐产品出售。
在硫代硫酸盐提金过程中，氨水是稳定体系试剂，硫代硫酸盐是浸金剂，硫酸铜是氧化剂，氨水、硫代硫酸盐和硫酸铜溶液的浓度、浆料的pH、固液比、提取温度和提取时间都会影响难处理矿中金的提取率，本实施方式中二次焙砂与氨水、硫酸铜溶液和硫代硫酸盐混合液的固液比为1:1～1:8，硫代硫酸盐溶液的浓度为20～100g/L，硫酸铜溶液的浓度1～8g/L，氨水的浓度5～50g/L，控制浆料的pH为7～12，提取温度为20～50℃，提取时间为2～10h，在这些参数范围内，金的提取率最好。
在碱性条件下，硫代硫酸盐浸金的反应如下：
4NH3·H2O+CuSO4→Cu(NH3)4 2++SO4 2-+4H2O
Au+2S2O3 2-+Cu(NH3)4 2+→Au(S2O3)2 3-+Cu(NH3)2 ++2NH3。
如图2所示，本发明还提出一种利用不含砷锑、含硫的难处理金矿预处理中的硫现场制备硫代硫酸盐，并利用制备的硫代硫酸盐对预处理后的金矿提金的工艺，包括以下步骤：
(1)将不含砷锑、含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉。
不含砷锑、含硫的难处理金矿经破碎和球磨制粉后，保证粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％，能够提高煅烧分解反应效率，且使煅烧分解反应进行的更加彻底，提高硫代硫酸盐的产率和浸金效果。
(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体，进行一次焙烧，焙烧后获得一次焙砂和烟气A。
加热炉的加热方式为现有工业常用的加热方式微波加热、电加热和热风加热中的任一种。
惰性气体可选择不参加反应的氮气或氩气，当然，还可以选择不参加反应的其他惰性气体。在惰性气体中的焙烧温度控制在650～950℃，焙烧时间为0.5～4h，控制上述焙烧温度和焙烧时间能够充分地使难处理金矿脱硫，能够提高难处理金矿中金的浸出率。
一次焙烧后获得含Au和FeS1+x的一次焙砂，以及大量的S气体。
不含砷锑、含硫的难处理金矿物在惰性气体中煅烧分解涉及的反应如下：
FeS2→FeS+S(气体)
FeS+xS→FeS1+x。
区别于现有的氧化性气氛焙烧技术，对难处理金矿在中性气氛中焙烧，可以大幅度减少二氧化硫的产生，使整个工艺无需制酸设备，大幅度降低生产成本和环境压力。同时，由于在非氧化性气氛中焙烧，砷等有毒有害元素不会形成氧化物砒霜等剧毒物，而且后续分离回收比较容易。
(3)对步骤(2)中生成的一次焙砂置于另一加热炉内，通入空气或含氧气的氧化性混合气体，经过二次焙烧，焙烧后获得二次焙砂和气体B。
含氧气的氧化性混合气体中氧气含量为10％～100％。氧化焙烧的温度控制在550～750℃，焙烧时间为0.5～4h，在此条件下，能够充分地使难处理金矿完全脱除剩余的硫并形成二氧化硫气体。
二次焙烧后获得含Au和Fe2O3的二次焙砂，以及大量的SO2气体。
难处理金矿物在含氧气体中二次焙烧的反应为：
2FeS1+x+(3.5+2x)O2→Fe2O3+(2+2x)SO2(气体)。
(4)将步骤(3)中焙烧产生的气体B经过冷却至100℃以下后，通入碱性溶液中吸收，得到溶液C。
碱性溶液为可选择石灰乳、氨水、烧碱、纯碱中的一种或多种，碱性溶液对氧化焙烧后的SO2气体吸收的过量系数为1.0～2.5。
气体B被碱液吸收的反应为：
SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
SO2+2NH3·H2O→(NH4)2SO3+2H2O
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO2+Na2CO3→Na2SO3+CO2。
(5)直接将步骤(2)中的烟气A冷却后与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液。
在制备硫代硫酸盐的过程中，碱液吸收后的亚硫酸盐与水的质量比为0.5:1～4:1，亚硫酸盐溶液与S气体的摩尔比为0.5:1～1.5:1，同时控制混合反应的溶液pH在8～12，反应温度为90～110℃，反应时间为0.5～2h，此条件的选择能够提高硫代硫酸盐的收率和纯度。
S气体(烟气)与亚硫酸盐溶液混合制备硫代硫酸盐的反应为：
S+SO3 2-→S2O3 2-。
(6)将步骤(2)生成的二次焙砂冷却后进行调浆，加入氨水、硫酸铜溶液和步骤(5)制备的硫代硫酸盐溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫代硫酸盐溶液经过浓缩结晶后制成硫代硫酸盐产品出售。
在硫代硫酸盐提金过程中，氨水是稳定体系试剂，硫代硫酸盐是浸金剂，硫酸铜是氧化剂，氨水、硫代硫酸盐和硫酸铜溶液的浓度、浆料的pH、固液比、提取温度和提取时间都会影响难处理矿中金的提取率，本实施方式中二次焙砂与氨水、硫酸铜溶液和硫代硫酸盐混合液的固液比为1:1～1:8，硫代硫酸盐溶液的浓度为20～100g/L，硫酸铜溶液的浓度1～8g/L，氨水的浓度5～50g/L，控制浆料的pH为7～12，提取温度为20～50℃，提取时间为2～10h，在这些参数范围内，金的提取率最好。
在碱性条件下，硫代硫酸盐浸金的反应如下：
4NH3·H2O+CuSO4→Cu(NH3)4 2++SO4 2-+4H2O
Au+2S2O3 2-+Cu(NH3)4 2+→Au(S2O3)2 3-+Cu(NH3)2 ++2NH3。
对比现有技术，本发明具有以下显著优点：
1.利用对难处理金矿中的硫元素现场制备硫代硫酸盐，可以降低提金所需硫代硫酸盐的消耗量，大幅度降低硫代硫酸盐法浸金的成本，并减少硫代硫酸盐在运输过程中的消耗。
2.本工艺可以大幅度减少二氧化硫的产生，使整个工艺无需制酸设备，大幅度降低生产成本和环境压力，绿色环保。
3.砷、锑等有毒有害元素不会形成氧化物砒霜等剧毒物，而且后续分离回收比较容易。
4.本发明充分利用了预处理工艺产生的热量和物质组分，而且同时解决了焙烧预处理和硫代硫酸盐用量大的问题，且产出的剩余硫代硫酸盐可以对外销售，经济效果十分显著。
参见以下几个优选的实施例：
实施例1:
实施例1选用甘肃某难处理金矿，其成分为含金46.80g/t，铁21.91％，硫30.63％，砷3.26％，锑4.52％。取100g该难处理金矿破碎、球磨制粉，粒度小于0.074mm的粉体占所有粉体总质量的50％，装入刚玉坩埚中放入密闭加热炉内，加热炉采用电加热，通入氮气进行一段焙烧，焙烧温度控制在950℃，焙烧时间0.5h，焙烧后形成一次焙砂和烟气A。将一次焙砂置于另一加热炉内，通入空气采用微波加热进行二次焙烧，焙烧温度550℃，焙烧时间4h，焙烧形成二次焙砂和气体B。将气体A降温至450℃，与氢气混合反应(气体A与氢气的摩尔比为1:1.5)，保温为3h后反应生成气体D。经过除尘后的气体D与部分气体B在Al2O3催化下150℃反应4h后形成硫磺产物。剩余的B气体直接用氨水全部吸收生成亚硫酸铵溶液C，氨水对气体B吸收的过量系数为1.0。控制亚硫酸铵溶液C中亚硫酸钠与水质量比为0.5:1，控制亚硫酸铵溶液C与硫磺的摩尔比为0.5，混合后反应溶液的pH为8，反应温度为90℃，亚硫酸铵溶液C与硫磺反应2h后，制得硫代硫酸铵溶液。对二次焙砂冷却至100℃以下后进行调浆，加入1g/L硫酸铜、1g/L氨水和20g/L制备的硫代硫酸铵溶液，控制固液比1:1，调整浆料的pH在7，提取温度为20℃，提取8h，完成提金。
实施例1获得金的浸出率为93.17％，多余的硫代硫酸铵溶液经过浓缩结晶后制成约52g的硫代硫酸铵产品，砷锑以单质形式存在于收尘器。
实施例2
实施例2选用安徽某难处理金矿，其成分为含金55.8g/t，铁21.7％，硫20.7％，砷7.23％，锑4.2％。取100g该难处理金矿破碎、球磨制粉，粒度小于0.074mm的粉体占所有粉体总质量的95％，装入刚玉坩埚中放入密闭加热炉内，加热炉采用热风加热，通入氩气进行焙烧，焙烧温度控制在650℃，焙烧时间4h，焙烧后形成一次焙砂和烟气A。将一次焙砂置于另一加热炉内，通入氧气含量为10％的混合气并采用电加热进行二次焙烧，焙烧温度750℃，焙烧时间0.5h，焙烧形成二次焙砂和气体B。将气体A降温至650℃，与氢气混合反应(气体A与氢气的摩尔比为1:3)，保温为0.5h后反应生成气体D。经过除尘后的气体D与部分气体B在TiO2催化下在350℃反应0.5h后形成硫磺产物。剩余的B气体直接用烧碱全部吸收生成亚硫酸钠溶液C，烧碱对气体B吸收的过量系数为2.5。控制亚硫酸钠溶液C中亚硫酸钠与水质量比为4:1，控制亚硫酸钠溶液C与硫磺的摩尔比为1.5，混合后反应溶液的pH为8，反应温度为110℃，亚硫酸钠溶液C与硫磺反应0.5h后，制得硫代硫酸钠溶液。对二次焙砂冷却至100℃以下后进行调浆，加入8g/L硫酸铜、50g/L氨水和100g/L制备的硫代硫酸钠溶液，控制固液比1:8，调整浆料的pH在12，提取温度为50℃，提取5h，完成提金。
实施例2获得金的浸出率为96.25％，多余的硫代硫酸钠溶液经过浓缩结晶后制成约38g的硫代硫酸钠产品，砷锑以单质形式存在于收尘器。
实施例3
实施例3选用辽宁某难处理金矿，其成分为含金35.65g/t，铁22.57％，硫27.98％，无砷锑。取100g该难处理金矿破碎、球磨制粉，粒度小于0.074mm的粉体占所有粉体总质量的75％，装入刚玉坩埚中放入密闭加热炉内，加热炉采用电加热，通入氮气进行焙烧，焙烧温度控制在700℃，焙烧时间2h，焙烧后形成一次焙砂和烟气A。将一次焙砂置于另一加热炉内，通入氧气含量为65％的混合气并采用电加热进行二次焙烧，焙烧温度650℃，焙烧时间2h，焙烧形成二次焙砂和气体B。将B气体冷却至100℃以下后用石灰乳全部吸收生成亚硫酸钙悬浊液C，石灰乳对气体B吸收的过量系数为1.5。控制亚硫酸钙悬浊液C中亚硫酸钙与水质量比为1:1，控制亚硫酸钙悬浊液C与冷却后的气体A的摩尔比为0.5，混合后反应溶液的pH为9，反应温度为105℃，亚硫酸钙悬浊液C与气体A反应1h后，制得硫代硫酸钙溶液。对二次焙砂冷却至100℃以下后进行调浆，加入4g/L硫酸铜、20g/L氨水和60g/L制备的硫代硫酸钙溶液，控制固液比1:4，调整浆料的pH在10，提取温度为35℃，提取10h，完成提金。
实施例3获得金的浸出率为92.15％，多余的硫代硫酸钙溶液经过浓缩结晶后制成约28g的硫代硫酸钙产品。
实施例4
实施例4选用福建某难处理金矿，其成分为含金43.2g/t，铁18.4％，硫27.5％，不含砷锑。取100g该难处理金矿破碎、球磨制粉，粒度小于0.074mm的粉体占所有粉体总质量的90％，装入刚玉坩埚中放入密闭加热炉内，加热炉采用热风加热，通入氩气进行焙烧，焙烧温度控制在800℃，焙烧时间1.5h，焙烧后形成一次焙砂和烟气A。将一次焙砂置于另一加热炉内，通入纯氧气并采用微波加热进行二次焙烧，焙烧温度600℃，焙烧时间3h，焙烧形成二次焙砂和气体B。将B气体冷却至100℃以下后用纯碱全部吸收生成亚硫酸钠溶液C，纯碱溶液对气体B吸收的过量系数为2.1。控制亚硫酸钠溶液C中亚硫酸钠与水质量比为2:1，控制亚硫酸钠溶液C与冷却后的气体A的摩尔比为1.5，混合后反应溶液的pH为11，反应温度为100℃，亚硫酸钠溶液C与气体A反应1.5h后，制得硫代硫酸钠溶液。对二次焙砂冷却至100℃以下后进行调浆，加入6g/L硫酸铜、40g/L氨水和80g/L制备的硫代硫酸钠溶液，控制固液比1:6，调整浆料的pH在11，提取温度为45℃，提取8h，完成提金。
实施例4获得金的浸出率为95.41％，多余的硫代硫酸钠溶液经过浓缩结晶后制成约40g的硫代硫酸钠产品。
综上所述，本发明的工艺，金的浸出率高还能副产硫代硫酸盐产品，满足工业生产要求，经济效益显著。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，具体的工艺步骤如下：
(1)将含硫的难处理金矿破碎、球磨制粉；
(2)将步骤(1)中的金矿粉料置于加热炉内，通入惰性气体，进行一次焙烧，焙烧后获得一次焙砂和烟气A；
(3)对步骤(2)中生成的一次焙砂置于另一加热炉内，通入空气或含氧气的氧化性混合气体，经过二次焙烧，焙烧后获得二次焙砂和气体B；
(4)将步骤(3)中焙烧产生的气体B经过冷却至100℃以下后，通入碱性溶液中吸收，得到溶液C；
(5)对于含砷锑金矿：将步骤(2)中的烟气A与过量氢气进行混合反应形成气体产物D，再将冷却除尘后的气体D和B混合反应，生成硫磺，将硫磺与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液；
对于不含砷锑金矿：直接将步骤(2)中的烟气A冷却后与溶液C混合反应，制备硫代硫酸盐溶液；
(6)将步骤(2)生成的二次焙砂冷却后进行调浆，加入氨水、硫酸铜溶液和步骤(5)制备的硫代硫酸盐溶液，控制浆料的pH进行提金；多余的硫代硫酸盐溶液经过浓缩结晶后制成硫代硫酸盐产品。
2.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述难处理金矿制粉后，粒度小于0.074mm的粉体质量占所有粉体总质量的50％～95％。
3.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述加热炉的加热方式为微波加热、电加热和热风加热中的任一种。
4.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述惰性气体为不参加反应的氮气或氩气；
在惰性气体中的焙烧温度控制在650～950℃，焙烧时间为0.5～4h。
5.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述含氧气的氧化性混合气体中氧气含量为10％～100％；
氧化焙烧的温度控制在550～750℃，焙烧时间为0.5～4h。
6.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，所述碱性溶液为石灰乳、氨水、烧碱、纯碱中的一种或多种，碱性溶液对氧化焙烧后的气体B吸收的过量系数为1.0～2.5。
7.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，在步骤(5)中，所述难处理金矿在惰性气体中一次焙烧产生的气体与氢气的摩尔比为1:1.5～1:3，反应温度为450～650℃，反应时间为0.5～3h。
8.根据权利要求1所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，含砷锑难处理金矿处理过程中硫磺的合成条件为，采用活性Al2O3或TiO2作为催化剂，控制反应温度为150～350℃，反应时间为0.5～4h。
9.根据权利要求1所述的一种现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，在难处理金矿的硫代硫酸盐的制备过程中，碱液吸收后的亚硫酸盐与水的质量比为0.5:1～4:1，亚硫酸盐溶液与硫磺或烟气A的摩尔比为0.5:1～1.5:1，控制反应溶液的pH为8～12，反应温度为90～110℃，反应时间为0.5～2h。
10.根据权利要求1-9任一项所述的现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺，其特征在于，在硫代硫酸盐提金过程中，固液比1:1～1:8，硫代硫酸盐溶液的浓度为20～100g/L，硫酸铜溶液的浓度1～8g/L，氨水的浓度5～50g/L，控制浆料的pH为7～12，提取温度为20～50℃，提取时间为2～10h。
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